【課件】常見的合金及應(yīng)用++課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)+

第1課時(shí)常見的合金及應(yīng)用第三章第二節(jié)金屬材料四川省雙流棠湖中學(xué)海棠化學(xué)備課組1.結(jié)合生活中對(duì)常見合金的優(yōu)良性能的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn),閱讀教材中合金的結(jié)構(gòu)介紹,了解合金的概念,并能聯(lián)系純金屬與合金的微觀結(jié)構(gòu)解釋兩者性能的差異。2.以鐵合金、鋁合金為例,能從元素組成上對(duì)合金進(jìn)行分類,并認(rèn)識(shí)不同類型金屬材料的組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系,強(qiáng)化性能決定用途的觀念。3.通過實(shí)驗(yàn)探究鋁和氧化鋁的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,認(rèn)識(shí)兩性氧化物,豐富對(duì)金屬多樣性的認(rèn)識(shí),體會(huì)實(shí)驗(yàn)對(duì)認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)性質(zhì)的重要作用。4.了解儲(chǔ)氫合金、鈦合金等新型合金,感受化學(xué)科學(xué)對(duì)創(chuàng)造更多新材料以滿足人類生活需要和促進(jìn)科技發(fā)展的重要作用。核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)情境在科技生產(chǎn)、工農(nóng)業(yè)和日常生活中，我們很少使用純金屬，而主要使用合金，那么什么是合金？合金有哪些優(yōu)良的性能？你知道合金在生活中有哪些用途？不銹鋼制成的餐具錳鋼制成的鋼軌鋁合金制成的車載桌生活中常見的合金任務(wù)一：合金的組成、性質(zhì)及形成條件活動(dòng)1：【閱讀思考】閱讀教材p78，了解合金的組成、性質(zhì)？【問題引領(lǐng)】1、合金中只有金屬元素嗎?2、合金屬于純凈物還是混合物?合金的性質(zhì)是各成分金屬的性質(zhì)之和嗎?3、根據(jù)純金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較，說明合金的硬度比其成分金屬大的原因?根據(jù)純金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較，說明合金的硬度比其成分金屬大的原因。所有原子的大小和形狀相同，排列十分規(guī)整加入其他元素原子，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)致合金的硬度變大。任務(wù)一：合金的組成、性質(zhì)及形成條件活動(dòng)2：【交流討論】分組交流討論、小組代表展示，師生互評(píng)任務(wù)一：合金的組成、性質(zhì)及形成條件活動(dòng)2：【交流討論】制取合金常用的方法是將兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)加熱到某一溫度,使其全部熔化,再冷卻得到合金。已知銅的熔點(diǎn)為1083℃，鈉的沸點(diǎn)為883℃，試問銅與鈉能否形成合金？提示不能。當(dāng)銅開始熔化時(shí)，鈉已經(jīng)氣化，所以二者不能形成合金。任務(wù)一：合金的組成、性質(zhì)及形成條件活動(dòng)3：【歸納小結(jié)】1.合金的組成及性質(zhì)。(1)合金中一定含有金屬元素,可能含有非金屬元素；合金是混合物。(2)合金具有金屬特性,如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。

(3)合金具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能,不是各成分簡單地加和。一般來說，合金的硬度大于各成分金屬，熔點(diǎn)低于各成分金屬。2.合金的形成條件。

金屬與金屬形成合金時(shí):合金是金屬在熔化狀態(tài)時(shí)相互混合形成的,熔化時(shí)的溫度需達(dá)到成分金屬中熔點(diǎn)最高的金屬的熔點(diǎn),但又不能高于成分金屬中沸點(diǎn)最低的金屬的沸點(diǎn)。一種金屬的熔點(diǎn)高于另一種金屬的沸點(diǎn)時(shí)則不能形成合金。任務(wù)一：合金的組成、性質(zhì)及形成條件活動(dòng)4【評(píng)價(jià)訓(xùn)練】【練習(xí)1】(1)合金中只含有金屬元素。(

)(2)合金是混合物,具有金屬的特性。(

)(3)純金屬比合金的應(yīng)用范圍更廣泛。(

)(4)生鐵中的鐵與純鐵的化學(xué)性質(zhì)不同。(

)(5)改變?cè)系呐浔取⑸珊辖鸬臈l件,可得到具有不同性能的合金。(

)×√×√×合金是一類用途廣泛的金屬材料，下列關(guān)于合金的說法正確的是()A.銅鋁合金的硬度比銅和鋁的都大，熔點(diǎn)比銅和鋁的都低B.合金只能由兩種或兩種以上的金屬組成C.合金的制備過程發(fā)生的是化學(xué)變化D.鐵合金不能與酸反應(yīng)√【練習(xí)2】任務(wù)二：認(rèn)識(shí)鐵、鋁合金活動(dòng)1：【問題過度】

常說“恨鐵不成鋼”，它們有什么區(qū)別？【概念學(xué)習(xí)】1.鐵合金：生鐵和鋼的比較鐵的合金生鐵鋼

C%

2%－4.3%

0.03%－2%其他雜質(zhì)Si、Mn、S、P（較多）Si、Mn、S、P（較少）機(jī)械性能質(zhì)硬而脆、無韌性堅(jiān)硬、韌性大、可塑性好生鐵鋼2.鋁和鋁合金:鋁是地殼中含量最多的金屬元素，鋁合金是目前用途廣泛的合金之一，硬鋁飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。鋼碳素鋼合金鋼（在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷、硅等合金元素）低碳鋼含碳量低于0.3%中碳鋼含碳量為0.3%~0.6%高碳鋼含碳量高于0.6%韌性、焊接性好，但強(qiáng)度低，用于制鋼板、鋼絲、鋼管等強(qiáng)度高，韌性及加工性好，用于制鋼軌、車輪和建材等硬而脆，熱處理后彈性好，用于制器械、彈簧、刀具等具有各種不同的優(yōu)良性能，用于制不銹鋼及各種特種鋼任務(wù)二：認(rèn)識(shí)鐵、鋁合金活動(dòng)1：【概念學(xué)習(xí)】鋼的分類與性能任務(wù)二：認(rèn)識(shí)鐵、鋁合金活動(dòng)2：【交流研討】1、根據(jù)以上所述，說明碳素鋼含碳量與其性能的關(guān)系?提示：含碳量越低，韌性越好，硬度越低；含碳量越高，韌性越差，硬度越高。2、常溫下，鐵和鋁都能與氧氣反應(yīng)，為什么鐵會(huì)因生銹報(bào)廢，而鋁制品卻能穩(wěn)定存在？提示：鐵與氧氣反應(yīng)生成的鐵銹比較疏松，不能阻止內(nèi)部的鐵與氧氣的進(jìn)一步反應(yīng)，所以鐵會(huì)因生銹而報(bào)廢；鋁和氧氣反應(yīng)表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，這層膜能防止內(nèi)部金屬進(jìn)一步被氧化，故鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在。3、國產(chǎn)C919大飛機(jī)使用了鋁合金材料,是因?yàn)殇X合金具有哪些優(yōu)良性能?提示：密度小、硬度大、耐腐蝕等。活動(dòng)3【評(píng)價(jià)訓(xùn)練】任務(wù)二：認(rèn)識(shí)鐵、鋁合金(1)鋼是用量最大、應(yīng)用最早的合金。(

)(2)碳素鋼是合金,不銹鋼是純鐵。(

)(3)碳素鋼加入適量鉻和鎳,組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,鐵的化學(xué)性質(zhì)也發(fā)生變化。(

)(4)不銹鋼抗腐蝕性能好,長期使用絕對(duì)不會(huì)生銹。(

)××××【練習(xí)1】【練習(xí)2】下列關(guān)于合金的敘述正確的是A.鋁合金硬度比純鋁小B.生鐵是鐵碳合金，鋼是純凈的鐵單質(zhì)C.硬鋁密度小、強(qiáng)度高，常用于制造飛機(jī)外殼D.不銹鋼和鋼都是鐵合金，性質(zhì)完全相同√鋁和稀鹽酸的反應(yīng)鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)任務(wù)三：探究鋁、氧化鋁的性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)探究】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，或者觀看實(shí)驗(yàn)視頻活動(dòng)1實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象任務(wù)三：探究鋁、氧化鋁的性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)探究】復(fù)述操作步驟、歸納觀察的現(xiàn)象活動(dòng)1鋁片逐漸溶解，有無色氣泡冒出，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有爆鳴聲試管①中一開始無氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，鋁片溶解；有無色氣泡冒出，試管②中鋁片溶解，立即產(chǎn)生無色氣泡。將點(diǎn)燃的木條放在試管口，都有爆鳴聲化學(xué)方程式離子方程式任務(wù)三：探究鋁、氧化鋁的性質(zhì)【概念學(xué)習(xí)】兩性氧化物【書寫表達(dá)】正確書寫化學(xué)、離子方程式活動(dòng)2

既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如Al2O3等。Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2-＋3H2↑1、為什么鋁制餐具不適宜用來蒸煮或長時(shí)間盛放酸性、堿性食物？

提示：由于鋁和氧化鋁能跟酸、堿反應(yīng)，因此鋁制餐具不宜用來蒸煮或長期存放酸性、堿性食物。任務(wù)三：探究鋁、氧化鋁的性質(zhì)【交流研討，合作解惑】活動(dòng)32、若要除去鐵粉中的少量鋁粉,可采用什么方法?提示：在混合物中加過量NaOH溶液，鋁和堿反應(yīng)溶解，過濾得鐵。3.將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉,一塊放入水中,另一塊用鋁箔包住,在鋁箔上刺些小孔,再放入水中,試分析兩者放出的氫氣的量是否相等。提示：不相等。因?yàn)橛娩X箔(刺有小孔)包住的金屬鈉放入水中時(shí),鈉先與水反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣與直接把鈉投入水中所產(chǎn)生的氫氣的量相同,但生成的氫氧化鈉溶液會(huì)與鋁箔反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,故后者產(chǎn)生的氫氣總量大于前者。

向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時(shí)間，罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的離子反應(yīng)有__________________________________________________________________________________________________。稱取兩份鋁粉,第一份加入足量的鹽酸,第二份加入足量的燒堿溶液。若同溫同壓下放出相同體積的氣體,則兩份鋁粉的質(zhì)量之比為(

)。A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2

D.1∶6任務(wù)三：探究鋁、氧化鋁的性質(zhì)活動(dòng)4【評(píng)價(jià)訓(xùn)練】【練習(xí)1】【練習(xí)2】√任務(wù)四：了解新型合金活動(dòng)1：【閱讀教材、思考問題】閱讀教材p83，了解新型合金？【問題引領(lǐng)】為什么說新型儲(chǔ)氫合金材料的研究和開發(fā)將為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用?提示：氫能是人類未來的理想能源,氫能利用存在兩大難題:制取和儲(chǔ)存。氫氣易燃易爆,要利用H2,關(guān)鍵要解決H2的安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題。而儲(chǔ)氫合金材料可以較好地解決這兩個(gè)問題。(1)儲(chǔ)氫合金：一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。如Ti-Fe合金、La--Ni合金等，為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。(2)其他新型合金：鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域。儲(chǔ)氫合金鈦合金記憶合金耐熱合金任